JPH023086A - 液晶ディスプレイ装置 - Google Patents

液晶ディスプレイ装置

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JPH023086A
JPH023086A JP15003088A JP15003088A JPH023086A JP H023086 A JPH023086 A JP H023086A JP 15003088 A JP15003088 A JP 15003088A JP 15003088 A JP15003088 A JP 15003088A JP H023086 A JPH023086 A JP H023086A
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秀史 吉田
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豪 鎌田
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 液晶セルの各部分に電圧を印加して画像を表示する液晶
ディスプレイ装置に関し、 ディスプレイ画面の端の領域の表示の視認性を向上させ
ることを目的し、 層状をなす液晶セルと、該液晶セルの所定の領域内の各
部分にそれぞれ画像に対応する所定の電圧を印加するこ
とにより画像を表示させる画像表示電圧印加手段とを有
してなる液晶ディスプレイ装置において、前記液晶セル
における前記所定の領域の周囲の領域に電圧を印加する
周囲領域電圧印加手段を有するように構成するか、ある
いは、層状の液晶物質を含む液晶セルと、該液晶セルの
一方の側に設けられ、該液晶セルに入射される光の偏光
状態を所定の状態に設定する入射光偏光状態設定部と、
該液晶セルの他方の側に設けられ、該液晶セルを通過し
た光のうち所定の偏光状態の成分のみを通過させる液晶
通過光偏光状態選別部とを有し、前記液晶セルの所定の
領域に画像を表示する液晶ディスプレイ装置において、
前記液晶セルにおいては、前記画像を表示する所定の領
域と該所定の領域の周囲の領域とにおいて、前記液晶物
質の層の厚さが異なるように構成する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、液晶セルの各部分に電圧を印加して画像を表
示する液晶ディスプレイ装置に関する。
電圧を印加することにより光学的特性を変化させる液晶
物質を用いたディスプレイ装置は、一般に広く使用され
ている。
上記のような液晶ディスプレイ装置としては、幾つかの
種類があるが、ディスプレイ画面の周囲の部分が画面の
背景と等しい表示状態ではなく、ディスプレイ画面のポ
ジティブな表示(文字や図形表示)と等しい表示状態で
使用するものがある。
例えば、直線偏光した光を入射して90°以上ツイスト
させるS T N (Super Twisted N
ematic )型の液晶セルを用いるSTN型液晶デ
ィスプレイ装置、およびツイスト角が180°以上の5
BE(Super Biafringence Eff
ect)型の液晶セルを用いるSBE型液晶ディスプレ
イ装置等においては、画像のコントラスト向上のために
、該STN型、あるいは、SBE型液晶セルに所定のし
きい値以上の電圧を印加したときに表示が白となるよう
なモードで使用する場合がある。
しかしながら、ディスプレイ画面の周囲の部分表示状態
がディスプレイ画面のポジティブな表示と等しいか、ま
たは、はぼ等しい表示状態となるディスプレイ装置にお
いては、ディスプレイ画面の周囲の領域と隣接する該デ
ィスプレイ画面内の端の領域の表示の視認性が低下する
そのため、このようなディスプレイ画面内の端の部分に
おける表示の視認性の低下の問題を解決する技術が要望
されていた。
〔従来の技術、および発明が解決しようとする課題〕
第20図は、前述のような液晶物質を用いたディスプレ
イ装置の1例として、従来の単純マドIJクス型液晶デ
ィスプレイ装置における、液晶物質への電圧印加のため
の構成の概略を示すものである。
第20図において、10および20は、それぞれ上側お
よび下側のガラス基板、30は液晶セル、12n122
、…12nは透明な列電極、そして、22..22゜1
22、…22.、は透明な行電極である。
該液晶セル30は上記上側および下側のガラス基板10
および20の間に挟まれ、層状をなす。
上記列電極12..121、122、…12.、は上記
上側のガラス基板10の該液晶セル30側に設けられ、
該液晶セル30において画像を表示する画面の各列の画
素に対応する領域の液晶物質に電圧を印加する際の電極
の一方側となるものであり、また、上記行電極22.、
222、…22.は上記下側のガラス基板20の該液晶
物質30側に設けられ、該液晶セル30において画像を
表示する画面の各行の画素に対応する領域の液晶物質に
電圧を印加する際の電極の他方側となるものである。
上記液晶セル30において、列電極12.、122、…
12、の1つと行電極22.、222、…22.、の1
つとに挟まれる領域の液晶物質が、これらの電極間に印
加される電圧に応じて光学的特性を変化させることによ
り、それぞれ1つの画素の表示が行なわれる。
上述のような複数の行電極と複数の列電極は、通常の画
像表示におけるラスタ・スキャンを想定すれば、それぞ
れ複数の走査電極と複数の信号電極となる。第21図は
、第20図のような単純マトリクス型の電極を有する従
来の液晶ディスプレイ装置の平面図である。
第21図の上側基板10において、第20図に示したよ
うな複数の信号電極12.、122、…12.の並びが
密に存在する部分は、信号電極部12、そして、同じく
、第21図の下側基板20において、第20図に示した
ような複数の走査電極22..22□。
122、…22.、の並びが密に存在する部分は、走査
電極部22として示されている。
そして、これらの信号電極部12と走査電極部22とが
交差する領域が画像を表示する領域である表示部5であ
り、液晶が封入されている領域30のうち、上記表示部
5の周囲に見える領域が非表示部6である。
先に述べたSTN型、あるいはSBE型の液晶セルを用
いる液晶ディスプレイ装置は、第22図に示されるよう
な、所定の範囲における印加電圧の変化に対して透過率
が急峻に変化するという特性により、構成が単純で、低
コスト、且つ、歩留まりも良い単純マ) IJクス構成
の電極配置によって大容量の画面表示を可能にすること
から、近年、本出願人その他によって研究されている(
例えば、特願昭62−235345)。
ところで、このSTN型あるいはSBE型の液晶ディス
プレイ装置においては、STN型あるいはSBE型の液
晶セルを、直交する2枚の偏光板で挟んで、所定のしき
い値以上の電圧を印加しないときに黄緑、該所定のしき
い値以上の電圧を印加したときに黒とするモードにおい
ては背景とポジティブな表示との区別がつきにくい。そ
のため、STN型あるいはSBE型の液晶セルを偏光方
向が平行な2枚の偏光板で挟んで、電圧を印加しないと
きに青、電圧を印加したときに白とするモードが使用さ
れる。(特願昭62 235345のパネルの場合、電
圧を印加しないときに黒、電圧を印加したときに白とな
る。) 前述のように、上記のようなマトリクス構成の液晶ディ
スプレイ装置においては、画素を表示する領域の周囲の
領域の液晶物質は2つの電極に挟まれていないため、電
圧が印加されない。したがって、該周囲の領域は常時(
はぼ)青また、黒となっている(第22図参照)。
画面の表示がポジティブの表示、すなわち、例えば、文
字の部分が黒で、背景が白である場合には、ディスプレ
イ画面の周囲の領域と隣合う該ディスプレイ画面の端の
画素の黒の表示の視認住が低下する。
このような例が第23図に示されている。すなわち、第
23図にふいては、ディスプレイ画面(表示部5)の端
に、ディスプレイ画面の周囲の領域(非表示部6)と接
して文字“H”と“A”とが表示されている。、これら
は互いに誤ってS返血される恐れがある。同様に、図示
しないが、“U”と”0゛′等もまた互いに誤って認識
される恐れがある。
本発明は上記の問題点に鑑み、なされたもので、ディス
プレイ画面の端の領域の表示の視認性を向上させる液晶
ディスプレイ装置を提供することを目的とするものであ
る、。
〔課題を解決するための手段〕
第1図は本発明の第1の形態の原理構成図である。本図
において、2は画像表示電圧印加手段、3は液晶セル、
そして4は周囲領域電圧印加手段である。
画像表示電圧印加手段2は、液晶セル3のうちの所定の
領域(第1図において5で示される)内の各領域に電圧
を印加することにより画像を表示させる。
周囲領域電圧印加手段4は、液晶セル3のうちの上記の
領域5の周囲の領域(第1図において6で示される)に
電圧を印加する。
第2図は本発明の第2の形態の原理構成図である。本図
において、1.は入射光偏光状態設定部、1゜は液晶通
過光偏光状態選別部、3′は液晶セル、5は該液晶セル
3′において画像を表示する所定の領域、そして、6は
該所定の領域5の周囲の領域である。
入射光偏光状態設定部11は、液晶セル3′に入射され
る光の偏光状態を所定の状態に設定する。
そして、液晶通過光偏光状態選別部17は、液晶セル3
′を通過した光のうち所定の偏光状態の成分のみを通過
させるもので、上記入射光偏光状態設定部1.と上記液
晶通過光偏光状態選別部12とは、液晶セル3′を挟ん
で両側に設けられている。
前記液晶セル3′においては、前記画像を表示する所定
の領域5と該領域50周囲の領域6とにおいて、該液晶
物質の層の厚さが異なる。
〔作 用〕
第1図に示される本発明の第1の形態によれば、周囲領
域電圧印加手段4によって、液晶セル3において画像を
表示させる領域5の周囲の領域6にも電圧を印加するこ
とにより、該周囲の領域6の表示状態を、液晶セルに所
定のしきい値以上の電圧を印加したときの表示状態に対
応するディスプレイ画面の背景の表示状態に近づけるこ
とができる。
また、第2図に示される本発明の第2の形態によれば、
画像を表示する所定の領域5と該領域5の周囲の領域6
とにおいて、該液晶物質の層の厚さ(液晶セル3′の厚
さ)が異なるようにしている。
ところで、液晶セル3′は、層状をなし、印加されてい
る電圧に応じて核層に入射し、た光の偏光状態を核層へ
の入射厚さに応じて変化させる。
よって、入射光偏光状態設定部11 においで所定の偏
光状態に設定されたのち液晶セル3′に入射された光の
うち、画像を表示する所定の領域5を通過した光の偏光
状態と、該領域5の周囲の領域6を通過した光の偏光状
態とは、前記の厚さの異なり方(すなわち、厚さの差)
に応じて異なる。
したがって、この厚さを適当に設定することにより、上
記の2種順の通過光を受けて前記液晶通過光偏光状態選
別部12が通過させろ前記所定の偏光状態の成分の強度
に差が生じ、この差を肉眼によって明確となる程度にす
ることが可能となる。
すなわち、画像を表示する所定の領域5内において文字
等のポジティブな部分を表示する画素領域と、該画像を
表示する所定の領域5の周囲の領域6とにおける光の透
過率の差を、肉眼によって明確なものとなるようにする
ことが可能となる。
したがって、特に、画像を表示する所定の領域5の端の
部分における表示の視認性が向上する。
〔実施例〕
第3A図および第3B図は、本発明の第1の実施例とし
て、2層の液晶セルを有ず乙STN型の液晶ディスプレ
イ装置の断面を、それぞれ直交する2方向から見た断面
図である。
第3A図および第3B図において、30.および302
は液晶物質の層、311 および31□は偏光板、32
 n32.、323.32.はガラス基板、33 ++
 332.33.、33゜は配向膜、331、332、
341、34□、 343、344はシール材、121
.12;123はrTO電極等からなる透明な信号電極
(実際はより多数存在する) 、22+、 222.2
23 もITO電極等からなる透明な走査電極(実際は
より多数存在する)、そして、11および13は、前述
の本発明の第1の形態に従い、液晶セルのうちの画像を
表示する表示部5の周囲の非表示部6に電圧を印加する
前記の周囲領域電圧印加手段4とし、て設けられた周辺
列電極であり、また、21および23も、同様に本発明
の第1の形態に従って設:すられた周辺行電極であるこ
れらの電極もまた、ITO電極等からなる透明な電極で
ある。
液晶物質の層3(1,および302は等しい厚さを有し
てなり、また、配向膜33..33゜、 333.33
.においては、それぞれ適当な方向に配向処理が行なわ
れ、これにより、偏光板302 を介して第1の液晶物
質の層30.に入射され、該第1の液晶物質の層30゜
を通過した光は、所定の偏光状態の変化を受ける(液晶
物質の屈折率や上記液晶物質の層の厚さ、その他のパラ
メータを適当に選ぶことにより、例えば、該第1の液晶
物質の層30、を通過した光がほぼ270°旋光した直
線偏光に近い楕円偏光の光になるようにすることができ
る)が、この光が第2の液晶物質の層302に入射され
ると、該第2の液晶物質の層302内においては、上記
第1の液晶物質の層301 内において受けたものとち
ょうど逆の偏光状態の変化を被り、これにより、線光が
該第2の液晶物質の層302を通過して偏光板312に
到ったときには、上記偏光板311を通過した直後と同
様の直線偏光の光にもどっているように構成する。この
ようにすることにより、上記第1の液晶セルを通過する
ことによって、光の波長毎に異なる偏光状態(楕円偏光
)七なった光の位相差を補償することができ、表示に着
色が生ずることが防止でき、白黒の表示が実現できるこ
とが知られでいる。
また、配向膜331 および332で挟まれた第1の液
晶物質の層301 により構成される第1の液晶セルに
は、ガラス基板321 および32□上にそれぞれ形成
された信号電極12..1221123、および走査電
極22+、22□、223によって画像を形成するため
の電圧が印加される。
第3Δ図および第3B図の構成においては、上記の信号
電極12.、122.123および走査電極22..2
2□。
223のうちの所定のものの間に、後述するような所定
のしきい値以上の電圧を印加したときに前記第1の液晶
セルを通過した光の楕円偏光の楕円の長軸の方向が、電
圧を印加しないときに該第1の液晶セルを通過した光の
楕円偏光の楕円の長軸の方向とほぼ直交するように設定
できる。これにより、第1の液晶セルの上記所定のしき
い値以上の電圧が印加された部分を通過した光と、そう
でない部分を通過した光とは、楕円偏光の楕円の長軸の
方向が、はぼ90°異なる状態となって、第2の偏光板
31□に入射される。
第3A図および第3B図の例においては、上記第2の偏
光板31□の偏光の方向は、上記所定のしきい値以上の
電圧が印加された部分を通過した光の楕円偏光の楕円の
長袖の方向とほぼ平行となっており、第3A図および第
3B図の構成においては、上記所定のしきい値以上の電
圧を印加した画素が明(白)、その他の画素が暗(黒)
となる。
従来の液晶ディスプレイ装置においては、画像の背景部
分の画素が前記の明(白)、文字等のポジティブな表示
が暗(黒)とする表示モードにおいては、前記第1の液
晶セルの画像の背景部分の画素の部分にのみ前記所定の
しきい値以上の電圧が印加され、上記文字等のポジティ
ブな表示と共に画像の周囲の部分も、黒っぽい表示とな
る。したがって、前述の第23図に示したように、画面
の端の部分の表示の視認性が低下することになる。
さて、第3A図および第3B図の構成における前記周辺
列電極11.13および周辺行電極21゜23は、前述
の本発明の第1の形態における、液晶セル30の所定の
領域5内の各部分にそれぞれ画像に対応する所定の電圧
を印加することにより画像を表示させる周囲領域電圧印
加手段4 (第1図)である。周辺列電極11および1
3は、画像を表示する画面の各列の画素に対応する領域
の液晶物質に電圧を印加するための複数の透明な信号電
極121、12゜、122、…12.、の並びの両側に
隣接して設けられ、周辺行電極21および23は、画像
を表示する画面の各行の画素に対応する領域の液晶物質
に電圧を印加するための複数の透明な走査電極221゜
22□、122、…22.、の並びの両側に隣接して設
けられる。
ガラス基板32.およびガラス基板32□上における電
極の形成の様子は第4A図および第4B図に示されてい
るとおりである。第4A図における上側基板10は第3
A図および第3B図のガラス基板32.に対応し、第4
B図にあける下側基板20は第3A図および第3B図の
ガラス基板322に対応する。
第4A図および第4B図の構成の上側基板10と下側基
板20とを重ねた構成の概略が第5A図に、そして、画
像表示領域の端部と周辺領域との部分拡大図が第5B図
に示されている。
第5B図において、“A″、“B″、“C”。
および“D”で示される領域は、それぞれ、走査電極2
2、と信号電極12イ、走査電極22、と信号電極12
. 、 、走査電極220.と信号電極120、そして
、走査電極22.−1と信号電極12.、との間に挟ま
れる液晶セル30の部分領域であり、画像を表示する画
素に対応する。“E″で示される領域は、周辺行電極2
3と信号電極121 との間に挟まれる液晶セル300
部分領域、“F”で示される領域は、走査電極22」 
と周辺列電極13との間に挟まれる液晶セル30の部分
領域、そして、“G”で示される領域は、周辺列電極1
3と周辺行電極23との間に挟まれる液晶セル30の部
分領域である。
従来の単純マトリクス構成の液晶ディスプレイ装置にお
いては、走査電極と信号電極とには、それぞれ交流成分
を含む電圧が印加され、液晶セル30の各画素に対応す
る領域には、例えば、第6図に示されるような中央で位
相が反転するパターンの矩形パルスが印加される。第6
図の例においてはV。=30Vであり、走査本数が20
0のときにはa=15とする。
この例では、第22図に示されるような、印加電圧の変
化に応じて液晶セルの光の透過率が急峻に変化する電圧
、すなわち、しきい値電圧(第22図17)VON)は
、約2.5Vである。
第6図の非選択状態においては、矩形パルスの振幅は±
2Vであって、このような交流電圧が、ある画素領域に
繰り返し印加されても液晶セルの該画素領域に印加され
る実効電圧は上記のしきい値を超えない。したがって、
このとき液晶セルの該画素領域の透過率は高くはならな
い。
また、第6図の半選択状態の矩形パルスは、選択状態に
ない信号電極と選択時の走査電極との間に挟まれた液晶
セルの画素領域に印加される電圧を示すものであるが、
このような画素領域に対する上記の半選択状態の矩形パ
ルス電圧印加は走査の1周期に1回だけであるので、実
効電圧は前記のしきい値以下となる。したがって、この
ときも液晶セルの該画素領域の透過率は高くはならない
第6図の選択状態の矩形パルスの振幅は±30■であっ
て、この矩形パルスを走査の1周期に1回印加すると、
印加された画素領域における電圧の実効値は前記のしき
い値以上となる。したがって、このとき液晶セルの該画
素領域の透過率は第22図に示されるように、顕著に高
くなる。すなわち、この画素は白となる。
第7A図および第7B図は、それぞれ、第6図のパター
ンを用いた場合の、信号電極121および走査電極22
」 に印加する電圧の波形の1例を示す図である。液晶
セル30における、該信号電極12゜と走査電極22.
との間に挟まれる画素領域には、第6図に示されるよう
に、第7B図の走査電極22゜の電圧と、第7A図の信
号電極12+の電圧との差の電圧が印加されることにな
る。
第8A図および第8B図は、上述のような本発明の第1
の実施例における、周辺電極(前記周辺列電極11.1
3および周辺行電極21.23とをまとめて周辺電極と
も称す)への印加電圧の第1の例を示すものである。
すなわち、第8A図および第8B図の例においては、周
辺列電極11′J6よび13には、それぞれ走査電極2
2..22□、122、…22j122、…22.、に
印加される電圧の直流成分、つまり、15Vが印加され
、周辺行電極21および23には、信号電極12.、1
22、…12+122、…12.、に印加される電圧の
直流成分、すなわち、15Vが印加される。
周辺電極に上記第8A図および第8B図の電圧が印加さ
れるとき、走査電極22□、22□、122、…22」
122、…22.。
および信号電極12.、121、122、…12+12
2、…12.、に前述の第7B図および第7A図の波形
の電圧が印加されたとすると、第5B図の構成のEの領
域の液晶物質に印加される電圧は第9A図に示されるよ
うなものとなる。すなわち、Eの領域には、±13Vか
ら15Vの振幅の交流電圧が印加されることになる。こ
の電圧は前記のしきい値電圧2.5V以上であるので第
5B図の構成のEの領域の透過率は顕著に高くなり、こ
の部分は白く見える。
同じく、周辺電極に上記第8A図および第8B図の電圧
が印加されるとき、走査電極22..22゜、122、
…22、122、…22.および信号電極12..12
1、122、…12+ −・・12.。
に前述の第7B図および第7A図の波形の電圧が印加さ
れたとすると、第5B図の構成のFの領域の液晶物質に
印加される電圧は第9B図に示されるようなものとなる
。すなわち、Fの領域にも、±13Vから15Vの振幅
の交流電圧が印加されることになる。この電圧も前記の
しきい値電圧2.5V以上であるので、第5B図の構成
のFの領域の透過率は顕著に高くなり、この部分も白く
見える。
さらに、周辺電極に上記第8A図および第8B図の電圧
が印加されるとき、走査電極22..22□、122、
…22」122、…22.、および信号電極12.、1
22、…12+122、…12.。
に前述の第7B図および第7A図の波形の電圧が印加さ
れたとすると、第5B図の構成のGの領域の液晶物質に
印加される電圧は第9C図に示されるようなものとなる
。すなわち、このとき、Gの領域への印加電圧はOVと
なる。したがって、Gの領域の透過率は高くはならず、
ポジティブな表示の色(例えば、ブルーモードでは青、
白黒モードでは黒)に近い色に見えることになる。
上述のように、第8A図および第8B図に示される周辺
電極への印加電圧の第1の例においては、第5B図のG
の部分、すなわち、表示部5の周囲の4隅の部分がポジ
ティブな表示の色に近い状態で取り残されることになる
。この点は、美観の見地から問題があると考えられるの
で、この問題をも解決するために、以下に本発明の第1
の実施例における周辺電極への印加電圧の第2および第
3の例を示す。
第10A図および第10B図は、上述のような本発明の
第1の実施例における、周辺電極への印加電圧の第2の
例を示すものである。
すなわち、第10A図および第10B図の例においては
、周辺行電極21および23には、それぞれ信号電極1
2..122、…12J122、…12.、に印加され
る電圧の直流成分、つまり、15Vが印加され、周辺列
電極11および13には、走査電極22.、222゜1
22、…221122、…22.、に印加される電圧と
同一の直流成分を有し、±3Vの振幅を有する電圧が印
加される。
周辺電極に上記第10A図および第10B図の電圧が印
加されるとき、走査電極22.、22.、122、…2
2゜122、…22.、および信号電極12.、12.
、122、…12、…12.に前述の第7B図および第
7A図の波形の電圧が印加されたとすると、第5B図の
構成のEの領域の液晶物質に印加される電圧は第11A
図に示されるようなものとなる。すなわち、Eの領域に
は、±13Vから15Vの振幅の交流電圧が印加される
この電圧は前記のしきい値電圧2.5V以上であるので
、第5B図の構成のEの領域の透過率は顕著に高くなり
、この部分は白く見える。
同じく、周辺電極に上記第10A図および第10B図の
電圧が印加されるとき、走査電極221゜22□、12
2、…22、…22.、および信号電極12.、122
、…121122、…12.、に前述の第7B図および
第7A図の波形の電圧が印加されたとすると、第5B図
の構成のFの領域の液晶物質に印加される電圧は第11
B図に示されるようなものとなる。すなわち、Fの領域
には、±IOVから18Vの振幅の交流電圧が印加され
ることになる。この電圧も前記のしきい値電圧2.5V
以上であるので、第5B図の構成のFの領域の透過率は
顕著に高くなり、この部分も白く見える。
さらに、周辺電極に上記第10A図および第10B図の
電圧が印加されるとき、走査電極22.。
222、122、…22」・・−221および信号電極
12..121、122、…121122、…12.、
に前述の第7B図および第7A図の波形の電圧が印加さ
れたとすると、第5B図の構成のGの領域の液晶物質に
印加される電圧は第11C図に示されるようなものとな
る。すなわち、このとき、Gの領域に対して±3Vの振
幅を有する交流電圧が印加される。したがって、この電
圧も前記のしきい値電圧2.5V以上であるので、第5
B図の構成のGの領域の透過率も顕著に高くなり、この
部分も白く見えるようになる。すなわち、周辺電極に上
記第10A図および第10B図の電圧を印加することに
より、前述の美観上の問題は解決された。
第12A図および第12B図は、上述のような本発明の
第1の実施例における、周辺電極への印加電圧の第3の
例を示すものである。
すなわち、第12A図および第12B図の例においては
、周辺列電極11および13には、それぞれ走査電極2
2.、222、…22J122、…22.に印加される
電圧と同一の直流成分を有し、±5Vの振幅を有する電
圧が印加される。また、周辺行電極21および23には
、信号電極12.、12゜、122、…12、…12.
、に印加される電圧と同一の直流成分を有し、±8Vの
振幅を有する電圧が印加される。
周辺電極に上記第12A図および第12B図の電圧が印
加されるとき、走査電極22.、.22゜、122、…
22゜122、…22.、および信号電極12.−.1
22、…12、…12.、に前述の第7B図および第7
A図の波形の電圧が印加されたとすると、第5B図の構
成のEの領域の液晶物質に印加される電圧は第13A図
に示されるようなものとなる。すなわち、Eの領域には
、±3Vから7Vの振幅の交流電圧が印加される。この
電圧は前記のしきい値電圧2.5V以上であるので、第
5B図の構成のEの領域の透過率は顕著に高くなり、こ
の部分は白く見える。
同じく、周辺電極に上記第12A図および第12B図の
電圧が印加されるとき、走査電極22I。
222、122、…22」122、…22.、および信
号電極12.、121、122、…12+122、…1
2.、に前述の第7B図および第7A図の波形の電圧が
印加されたとすると、第5B図の構成のFの領域の液晶
物質に印加される電圧は第13B図に示されるようなも
のとなる。
すなわち、Fの領域には、±8VからシOVの振幅の交
流電圧が印加されることになる。この電圧も前記のしき
い値電圧2.5V以上であるので、第5B図の構成のF
の領域の透過率は顕著に高くなり、この部分も白く見え
る。
さらに、周辺電極に上記第12A図および第12B図の
電圧が印加されるとき、走査電極22.。
22□、122、…22j122、…22.、および信
号電極12..122、…12゜122、…12nに前
述の第7B図および第7A図の波形の電圧が印加された
とすると、第5B図の構成のGの領域の液晶物質に印加
される電圧は第13C図に示されるようなものとなる。
すなわち、このとき、Gの領域に対して±3Vの振幅を
有する交流電圧が印加される。したがって、この電圧も
前記のしきい値電圧2.5層以上であるので、第5B図
の構成のGの領域の透過率も顕著に高くなり、この部分
も白く見えるようになる。すなわち、周辺電極に上記第
12A図および第12B図の電圧を印加することにより
、前述の美観上の問題は解決された。
以上の周辺電極への印加電圧の第11第2および第3の
例から明らかなように、周辺行電極21および23に対
して、信号電極12.、122、…12.、に印加され
る電圧の直流成分と等しい直流成分を有し、該走査電極
121.12゜、122、…12.に非選択時に印加さ
れる電圧との差の実効値が、これらの電圧が印加される
液晶セルにおいて光の透過率の急峻な変化を起こさせる
に要する所定のしきい値以上である交流電圧を印加すれ
ば、液晶セルの第5B図の領域Eには、実効電圧が上記
の光の透過率の急峻な変化を起こさせるに要する所定の
しきい値以上となる電圧が印加される。したがって、こ
の領域Eは白となる。
また、周辺列電極11および13に対して、走査電極2
2..22゜、122、…22nに印加される電圧の直
流成分と等しい直流成分を有し、該走査電極22.,2
2□。
122、…22.に非選択時に印加される電圧との差の
実効値が、該電圧が印加される液晶セルにおいて光の透
過率の急峻な変化を起こさせるに要する所定のしきい値
以上である交流電圧を印加すれば、液晶セルの第5B図
の領域Fには、実効電圧が上記の光の透過率の急峻な変
化を起こさせるに要する所定のしきい値以上となる電圧
が印加される。
したがって、この領域Fは白となる。
さらに、上記周辺行電極21および23に対して印加さ
れる電圧と、上記周辺列電極11および13に対して印
加される電圧との差の実効値が、前記光の透過率の急峻
な変化を起こさせるに要する所定のしきい値以上である
ならば、液晶セルの第5B図の領域Gにも、実効電圧が
上記の光の透過率の急峻な変化を起こさせるに要する所
定のしきい値以上となる電圧が印加される。したがって
、この領域Gも白となる。
以上、本発明の第1の実施例として、第3A図および第
3B図に示されるような、2層の液晶セルを重ねた構成
の液晶ディスプレイ装置について説明したが、以上の説
明は、例えば、第3A図および第3B図の構成において
、ガラス基板323からガラス基板324までの構成を
取り除いた1層の液晶セルからなる構成においても成り
立つ。すなわち、このときも、第3A図および第3B図
に示されるように、周辺電極を構成し、第8A図および
第8B図、または、第10A図および第10B図、ある
いは、第12A図および第12B図に示されるような電
圧を印加することにより、画像の表示領域の端部におけ
る表示の視認性を向上させることができる。
第14図は、本発明の第2の実施例としての2層の液晶
セルを有するSTN型の液晶ディスプレイ装置の構成を
示すものである。
第14図において、301および302は液晶物質の層
、311および312は偏光板、32..32□、 3
23.32゜はガラス基板、331+ 332.33.
、33.は配向膜、34.。
34□、 343.344 はシール材、12.、12
゜、123はITO電極等からなる透明な信号電極(実
際はより多数存在する)、22k もITO電極等から
なる透明な走査電極(例えば、k=l〜200)、そし
て、4□および42は、前述の本発明の第1の形態に従
い、液晶セルのうちの画像を表示する領域、すなわち、
表示部5の周囲の非表示部6に電圧を印加する前記の周
囲領域電圧印加手段4として設けられた周辺電極であり
、これらの電極もまた、■TO電極等からなる透明な電
極である。
上記の周辺電極4.および42を除いた液晶ディスプレ
イ装置の構成は、前述の本発明の第1の実施例(第3A
図および第3B図)の構成において前述の周辺列電極1
1および13、そして、周辺行電極21および23を除
いたものと同様である。
第3A図および第3B図の構成において、上記周辺列電
極11,13、および、周辺行電極21゜23が走査電
極および信号電極による電圧印加を受ける液晶セルの表
示部の周囲の部分に電圧を印加するものであったのに対
し、本発明の第2の実施例の第14図の構成においては
、上記周辺電極4、および42は、該走査電極および信
号電極による電圧印加を受ける第1の液晶セル(液晶物
質の層308、配向膜33..332、およびシール材
34.。
342からなる)に重ねて設けられた第2の液晶セル(
液晶物質の層302、配向膜33..33. 、および
シール材331、332、341、、344からなる)
において、前記第1の液晶セルの画像を表示する領域5
の周囲の、画像に対応しない領域6に重ねられる領域に
電圧を印加するように設ける。
第15図には、第14図の周辺電極41および4□の構
成の1例が周辺電極41として示されている。第15図
において斜線で示される部分が、上記の第1の液晶セル
の画像を表示する領域5の周囲の、画像に対応しない領
域6に重ねられる領域に対応する形状を有する周辺電極
41の部分である。なお、周辺電極4.および4□の一
方は、上記第2の液晶セルの全面を覆うベタ電極であっ
てもよい。
第16図には、第14図の周辺電極4:および42の構
成の他の例が周辺電極42..42゜、423として示
されている。第16図においては、周辺電極42n42
2.42.は、前記画像を表示する領域5の境界に平行
に複数設けられ、各々に選択的に電圧を印加し得る複数
の帯状電極の形態を有している。
第16図の周辺電極42..42□、423の構成は、
第14図の構成において、第1の液晶セルの液晶物質の
層30.の部分と第2の液晶セルの液晶物質の層302
の部分との間に1〜2mmの厚さを有するガラス基板3
22および323が設けられており、斜め方向から液晶
パネルを見た場合、第1の液晶セルにおける画像表示部
分の端部と第1の液晶セルにおける周辺電極4.および
42の内側の端部とがずれることがあるため、これを補
正し得るようにしたものである。
第17図および第18図は、前述の本発明の第1の形態
(第1および第2の実施例)を適用したものと同様の、
2層の液晶セルを有するSTN型の液晶ディスプレイ装
置に、前述の本発明の第2の形態を適用した本発明の第
3および第4の実施例の構成を示すものである。
第17図および第18図の何れにおいても、303およ
び304 は液晶物質の層、31.および314 は偏
光板、325.326.32.、32.はガラス基板、
335.331、332、33n33.は配向膜、34
6.346はシール材、12.、122゜123、12
.はITO電極等からなる透明な信号電極(実際はより
多数存在す6) 、22.もITO電極等からなる透明
な走査電極(例えば、r=1〜200)である。
第17図および第18図の構成において、前述の本発明
の第2の形態の構成における、入射光偏光状態設定部I
Iに対応するのは偏光板31.であり、液晶通過光偏光
状態選別部1□に対応するのは偏光板31.である。
そして、本発明の第2の形態における特徴的な構成とし
て、第17図に示される第3の実施例および第18図に
示される第4の実施例においては、液晶物質の層304
、ガラス基板32..32. 、配向膜33、.33.
 、シール材346からなり、信号電極12.。
121、 123.12.および走査電極22.によっ
て画像表示のための電圧印加を受ける第1の液晶セルに
おいて、該液晶物質の層304の厚さを、上記の信号電
極12.、.121、 123.124および走査電極
22rによって画像表示のための電圧印加を受ける領域
、すなわち、表示部5と該表示部5の周囲の領域、すな
わち、非表示部6とにおいて異なるようにしている。
第17図に示される第3の実施例においては、非表示部
6の液晶物質の層30.の厚さが表示部5の液晶物質の
層304の厚さより小さくなっており、該非表示部6の
厚さの減少した部分には透明物質35、および35□ 
(例えば、5102)が充填されている。
また、第18図に示される第4の実施例においては、非
表示部6の液晶物質の層304の厚さが表示部5の液晶
物質の層304の厚さより大きくなっており、該表示部
5の厚さの小さい部分には透明物質353および354
が充填されている。
前述のように、偏光板313を介して入射された直線偏
光光は、第1の液晶セルに印加される電圧が所定のしき
い値未満であるときには、該第1の液晶セルを通過する
とある種の楕円偏光光となるが、該楕円偏光光は第2の
液晶セルを通過することにより再び元の直線偏光光に戻
る。したがって、偏光板314を通過し得る光の直線偏
光の方向を該直線偏光の方向と直交するようにしておけ
ば、上記の印加される電圧が所定のしきい値未満である
領域の光の透過率は小さい、すなわち、黒の表示となる
ところが、第17図に示される第3の実施例や第18図
に示される第4の実施例の非表示部6におけるように、
第1の液晶セルの液晶物質の層30゜の厚さを第2の液
晶セルの液晶物質の層30.の厚さと異なるように構成
すると、該第1の液晶セルの液晶物質の層304の非表
示部6の領域を通過した楕円偏光光は、厚さの異なる第
2の液晶セルを通過しても直線偏光光には戻らず、楕円
偏光光の状態であるので、偏光板314を通過し得る成
分を有する。したがって、第1の液晶セルの液晶物質の
層304の該非表示部6の領域の厚さを適当に調整する
ことにより、該非表示部6における光の透過率を、上記
表示部5の端の領域における黒の表示が該表示部5の周
囲の非表示部6と隣接して存在しても容易に視認し得る
ようにすることができる。
第19図は、上記のように、非表示部6における液晶の
層の厚さを表示部5における液晶の層の厚さと異なるよ
うにしたときの非表示部6における光の透過率の実験値
を、厚さの差を横軸にとって示すものである。
表示部5と非表示部6とにおける液晶の層の厚さの差が
Oのときは、非表示部6における光の透過率は0である
が、該厚さの差を2〜3μmとすると光の透過率は約4
0%となる。該厚さの差が2μmのときには非表示部6
は白く見え、該厚さの差が3μmのときには非表示部6
は黄色く見えることが示されている。
前述の表示部5の端の領域における黒の表示の視認性の
向上のためには、上記の厚さの差は0.5μm以上であ
ることが望ましい。
〔発明の効果〕
本発明の液晶ディスプレイ装置によれば、画像が表示さ
れる領域の端の部分の表示の視認性を向上させることが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の形態の原理構成図、第2図は本
発明の第1の形態の原理構成図、第3A図および第3B
図は、本発明の第1の実施例の構成図、 第4A図および第4B図は、それぞれ本発明の第1の実
施例における上側基板および下側基板の構成図、 第5A図は、第4A図の上側基板と第4B図の下側基板
とを重ねた構成の概略図、 第5B図は、第5A図の部分拡大図、 第6図は、本発明の第1の実施例における信号電極およ
び走査電極への印加電圧の波形の1例を示す図、 第7A図は、本発明の第1の実施例における信号電極へ
の印加電圧の波形の1例を示す図、第7B図は、本発明
の第1の実施例における走査電極への印加電圧の波形の
1例を示す図、第8A図および第8B図は、それぞれ本
発明の第1の実施例における周辺電極電圧印加の第1の
例における、周辺列電極への印加電圧、および周辺行電
極への印加電圧を示す図、 第9A図、第9B図および第9C図は、それぞれ第8A
図および第8B図の周辺電極電圧印加による第5B図の
非表示部の領域E、  F、 Gの液晶物質への印加電
圧を示す図、 第10A図および第10B図は、それぞれ本発明の第1
の実施例における周辺電極電圧印加の第2の例における
、周辺行電極への印加電圧、および周辺列電極への印加
電圧を示す図、 第11A図、第11B図および第11C図は、それぞれ
第10A図および第10B図の周辺電極電圧印加による
第5B図の非表示部の領域E、  F。 Gの液晶物質への印加電圧を示す図、 第12A図および第12B図は、それぞれ本発明の第1
の実施例における周辺電極電圧印加の第3の例における
、周辺行電極への印加電圧、および周辺列電極への印加
電圧を示す図、 第13A図、第13B図および第13C図は、それぞれ
第12A図および第12B図の周辺電極電圧印加による
第5B図の非表示部の領域E、FGの液晶物質への印加
電圧を示す図、 第14図は、本発明の第2の実施例の構成図、第15図
は、第14図の周辺電極の第1の構成例を示す図、 第16図は、第14図の周辺電極の第2の構成例を示す
図、 第17図は、本発明の第3の実施例の構成図、第18図
は、本発明の第4の実施例の構成図、第19図は、第1
7図と第18図の構成における表示図と非表示部とにお
ける液晶物質の層の厚さの差と、非表示部における光の
透過率を示す図、第20図は、従来の単純マトリクス型
液晶ディスプレイ装置における液晶セルへの電圧印加の
ための構成の概略を示す図、 第21図は、従来の液晶ディスプレイ装置の構成の平面
図、 第22図は液晶セルにおける電圧−透過率特性を示す図
、 第23図は、従来の液晶ディスプレイ装置における表示
図と非表示部との境界部分における表示の例を示す図で
ある。 〔符号の説明〕 ■+122、…入射光偏光状態設定部、12122、…
液晶通過光偏光状態選別部、2122、…画像表示電圧
印加手段、3.3’、30122、…液晶セル、412
2、…周囲領域電圧印加手段、5122、…表示部、6
122、…非表示部、1o122、…上側基板、11.
13122、…周辺列電極、12122、…信号電極部
、12..121、〜12.、…列電極(信号電極)、
20122、…下側基板、21.23122、…周辺行
電極、22122、…走査電極部、22..22□、〜
22、…行電極(走査電極)、30、.302、 30
2、 30、…液晶物質の層、31..31゜、313
゜311122、…偏光板、32.、32.、323.
32.、325.326.32.、32゜122、…ガ
ラス基板、33.、332.33.、33.n335.
33.、33□、338122、…は配向膜、331、
332、341、34□、 343.344.345.
346122、…シール材、35..35□、 35.
、35.、122、…透明物質、4I、4□、4112
2、…周辺電極、42..42□、423122、…帯
状電極。 hl 本発明の第1の実施例の構成を示す図 第 3B図 本発明の第1の実施例の構成を示す図 第 3A図 本発明の第1の実施例における上側基板の構成を示す図
第4A図 圏 走査電極駆動波形 本発明の第1の実施例における走査電極および信号1甑
への印加電圧の波形の1例を示す区名 図 帛8A図 周辺電極電圧印加の第1の 例における周辺行電極の印 加電圧を示す図 も8B図 電極印加電圧の波形の1例を示す同 第7A図 印加電圧の波形の1例を示す図 第9B図 嶌9C図 印加電圧を示す図 周辺電極電圧印加の第2の 例における行側列電極の 印加電圧を示す図 第10B図 第12A図 x 弗12B図 第11A図 印加電圧を示す図 第1旧図 第11C図 第」3C図 本発明の第2の実施例の構成を示す区 名 図 本発明の第3の実施例の構成を示す図 案18図 第14図の周辺電極の第1の構成例を示す図第 因 第14図の周辺電極の第2の構成例を示す区名16 図 透過率 帛 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、層状をなす液晶セル(3)と、該液晶セル(3)の
    所定の領域(5)内の各部分にそれぞれ画像に対応する
    所定の電圧を印加することにより画像を表示させる画像
    表示電圧印加手段(2)とを有してなる液晶ディスプレ
    イ装置において、前記液晶セル(3)における前記所定
    の領域(5)の周囲の領域(6)に電圧を印加する周囲
    領域電圧印加手段(4)を有することを特徴とする液晶
    ディスプレイ装置。 2、層状をなす液晶セル(30)を備え、該液晶セル(
    30)の一方の側に、画像を表示する画面の各列の画素
    に対応する領域の液晶物質に電圧を印加するための複数
    の透明な列電極(12_1、12_2、…12_n)を
    備え、該液晶セル(30)の他方の側に、前記画面の各
    行の画素に対応する領域の液晶物質に電圧を印加するた
    めの複数の透明な行電極(22_1、22_2、…22
    _n)を備えてなる液晶ディスプレイ装置において、 前記液晶セル(30)の一方の側の、前記複数の列電極
    (12_1、12_2、…12_n)の並びの両側に隣
    接して周辺列電極(11、13)を設け、前記液晶セル
    (30)の他方の側の、前記複数の行電極(22_1、
    22_2、…22_n)の並びの両側に隣接して周辺行
    電極(21、23)を設けることを特徴とする液晶ディ
    スプレイ装置。 3、前記列電極(12_1、12_2、…12_n)お
    よび前記行電極(22_1、22_2、…22_n)の
    各々には、それぞれ交流成分を含む電圧を印加し、 前記周辺行電極(21、23)には、前記列電極(12
    _1、12_2、…12_n)に印加する電圧の直流成
    分と等しい直流成分を有し、該列電極(12_1、12
    _2、…12_n)に対して非選択時に印加する電圧と
    の差の実効値が、前記液晶セル(30)において光の透
    過率の急峻な変化を起こさせるに要する所定のしきい値
    以上である交流電圧を印加し、 前記周辺列電極(11、13)には、前記行電極(22
    _1、22_2、…22_n)に印加する電圧の直流成
    分と等しい直流成分を有し、該行電極(22_1、22
    _2、…22_n)に対して非選択時に印加する電圧と
    の差の実効値が、前記液晶セル(30)において光の透
    過率の急峻な変化を起こさせるに要する所定のしきい値
    以上である交流電圧を印加する請求項2記載の液晶ディ
    スプレイ装置。 4、前記周辺列電極(11、13)に印加される電圧と
    、前記周辺行電極(21、23)に印加される電圧との
    差の実効値が、前記所定のしきい値以上である請求項3
    記載の液晶ディスプレイ装置。 5、層状をなす第1の液晶セル(30_1、33_2、
    33_2、34_1、34_2)と該第1の液晶セル(
    30_1、33_1、33_2、34_1、34_2)
    に重ねて設けられ、層状をなす第2の液晶セル(30_
    2、33_3、33_4、34_3、34_4)とを有
    し、前記第1の液晶セル(30_1、33_1、33_
    2、34_1、34_2)の一方の側には、画像を表示
    する画面の各列の画素に対応する領域の液晶物質に電圧
    を印加するための複数の透明な列電極(12_1、12
    _2、…12_n)を備え、他方の側には、前記画面の
    各行の画素に対応する領域の液晶物質に電圧を印加する
    ための複数の透明な行電極(22_1、22_2、…2
    2_n)を備えてなる液晶ディスプレイ装置において、 前記第2の液晶セル(30_2、33_3、33_4、
    34_3、34_4)において、前記第1の液晶セル(
    30_1、33_1、33_2、34_1、34_2)
    の前記画像を表示する領域(5)の周囲の、画像に対応
    しない領域(6)に重ねられる領域に電圧を印加する周
    辺電極(4_1、4_2、41、42_1、42_2、
    42_3)を設けることを特徴とする液晶ディスプレイ
    装置。 6、前記周辺電極は、前記画像を表示する領域(5)の
    境界に平行に複数設けられ、各々に選択的に電圧を印加
    し得る帯状電極(42_1、42_2、42_3)を備
    える請求項5記載の液晶ディスプレイ装置。 7、層状の液晶物質を含む液晶セル(3′)と、該液晶
    セル(3′)の一方の側に設けられ、該液晶セル(3′
    )に入射される光の偏光状態を所定の状態に設定する入
    射光偏光状態設定部(1_1)と、該液晶セル(3′)
    の他方の側に設けられ、該液晶セル(3′)を通過した
    光のうち所定の偏光状態の成分のみを通過させる液晶通
    過光偏光状態選別部(1_2)とを有し、前記液晶セル
    (3)の所定の領域(5)に画像を表示する液晶ディス
    プレイ装置において、 前記液晶セル(3)においては、前記画像を表示する所
    定の領域(5)と該所定の領域(5)の周囲の領域(6
    )とにおいて、前記液晶物質の層の厚さが異なることを
    特徴とする液晶ディスプレイ装置。
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